鑄鋁的攪拌摩擦焊接
發(fā)布日期:2012-11-01 蘭生客服中心 瀏覽:5122
針對ZL114A合金廣泛應(yīng)用,中國攪拌摩擦焊中心對該材料的攪拌摩擦焊工藝適應(yīng)性進(jìn)行了開發(fā), 試驗數(shù)據(jù)表明,該材料的攪拌摩擦焊工藝適應(yīng)性良好,接頭抗拉強度達(dá)到了母材的91%,接頭力學(xué)綜合性能優(yōu)于電子束等熔焊方法。
ZL114A合金(舊牌號為ZAlSi7Mg1A),是在ZL101A合金基礎(chǔ)上增加Mg元素的含量發(fā)展起來的Al-Si-Mg系高強度鑄造鋁合金。它既具有優(yōu)良的鑄造工藝性能,又具有較ZL101A合金更高的力學(xué)性能。由于其優(yōu)越特性,在航空航天制造業(yè)中,廣泛用于制造重要部位的大型薄壁結(jié)構(gòu)件。
ZL114A合金應(yīng)用前景廣闊,產(chǎn)生了對材料高效連接技術(shù)的迫切需求。因采用熔焊方法,熱輸入量較大,焊接變形大,難以滿足薄壁件精度要求;并且焊縫易出現(xiàn)氣孔、夾渣、未焊透、燒穿、裂紋等缺陷,缺陷率高;而且焊前焊后處理工序較繁瑣。
攪拌摩擦焊是一種新興的金屬固相連接技術(shù),金屬在焊接過程中不熔化,熱輸入量小;焊縫的連接是在金屬受擠壓的狀態(tài)下完成的,焊接接頭不會產(chǎn)生熔化 焊焊接接頭的氣孔和裂紋等一類缺陷,焊縫缺陷少;攪拌摩擦焊類似于機械加工過程,容易實現(xiàn)自動化控制,而且沒有熔化焊中的電壓,電流,強光,金屬粉塵等現(xiàn) 象,工作環(huán)境環(huán)保清潔。最重要的是,攪拌摩擦焊接頭的力學(xué)性能優(yōu)于熔焊接頭。試驗數(shù)據(jù)表明焊接接頭的抗拉強度達(dá)到了母材的91%,試樣延伸率達(dá)到了 2.5%,接頭組織晶粒細(xì)化、均勻而致密,消除了母材的鑄造缺陷。
下圖為ZL114A母材與焊接接頭微觀組織對比,從圖中可觀察到焊核區(qū)微觀組織是無方向 性的、細(xì)小的等軸晶粒,母材區(qū)為粗大的樹枝狀鑄造組織。
(a)母材微觀組織 (b)焊核微觀組織
攪拌摩擦焊是一種區(qū)別于熔化焊和機械連接的新型焊接技術(shù),基于其技術(shù)優(yōu)勢,在航空制造業(yè)中的應(yīng)用具有巨大的潛在性,為各種輕質(zhì)合金高效連接,提供了解決途徑和方法。
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